换热器 (LMTD)练习卷（附答案）

免费可打印的换热器 (LMTD)练习卷：6 道题，从简单到考试水平，附答案。可打印或另存为 PDF。

新练习卷在线练习，附提示

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T155 °C110 °C?20 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（2 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 155 °C 冷却到 110 °C。它加热 1.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 110 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.简单
长度T120 °C95 °C15 °C85 °CΔT₁ΔT₂并流

在并流换热器中，热流体从 120 °C 冷却到 95 °C，冷流体从 15 °C 加热到 85 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 120 → 95 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T175 °C140 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 240 kW。 热流体从 175 冷却到 140 °C，冷流体从 25 加热到 80 °C。总传热系数为 800 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 240 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 140 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
4.中等
长度T175 °C70 °C155 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 90 kW。 热流体从 175 冷却到 70 °C，冷流体从 30 加热到 155 °C。总传热系数为 800 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 90 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 70 °CTc: 30 → 155 °C
A = m²
5.困难
长度T135 °C90 °C38.46 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（0.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 135 冷却到 90 °C。它加热 1 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 25 °C。已知 U = 200 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
长度T135 °C95 °C26.7 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（1 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 135 冷却到 95 °C。它加热 3 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。已知 U = 800 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. Tc,out = 55.89 °C
  2. 2. ΔTlm = 40.4 K
  3. 3. A = 2.866 m²
  4. 4. A = 3.899 m²
  5. 5. A = 3.527 m²
  6. 6. A = 1.159 m²

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